Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
69
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas jambi
ISSN : 2622-2310

## JURNAL PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
Volume 6 Issue 2 (2023) : 69 - 79 Diterima 24/10/2023 Disetujui 17/12/2023
Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi .
Mohd Hilal Assegaf 1) , Rosyani 2) , Zulkifli Alamsyah 3)
123 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan, Universitas Jambi : e-mail hilalassegaf27@gmail.com

## Abstract
Tujuan pada penelitian ini adalah menganalisis perbandingan kemampuan abu boiler dan abu incenerator dalam menurunkan kadar logam Fe pada Air Asam Tambang (AAT), menganalisis pengaruh  variasi  massa  dan  variasi  pH  adsorben  POFA  serta  analisis  kemampuan  adsorpsi. Adapun alur dalam penelitian ini aktivasi adsorben, pengambilan sampel AAT, pengujian kondisi awal sampel AAT yang meliputi pengujian pH dan Fe dan tahap eksperimen adsorpsi AAT volume sampel air asam tambang 250 ml setiap percobaan, kecepatan pengadukan 300 rpm dan waktu kontak selama 3 jam dengan massa adsorben yang digunakan 2,5 g, 5 g dan 10 g, serta variasi pH 5, 7 dan 9, tahap analisa data kemampuan daya adsorpsi. Berdasarkan hasil penelitian abu boiler  lebih  baik  dalam  mengadsorpsi  AAT,  semakin  besar  massa  adsorben  POFA  memiliki kemampuan menurunkan logam Fe karena persentase removal semakin besar. pH terbaik untuk perlakuan adsoprsi ialah pada pH 7 yaitu pH netral, massa adsorben yang digunakan didapatkan masa yang paling optimal adalah 10 g dengan nilai pH 7. Nilai regresi R2 pada Isoterm Langmuir yang lebih tinggi dibandingkan nilai R 2 pada Isoterm Freundlich, maka Isotherm Langmuir lebih baik untuk mengetahui seberapa besar massa adsorbat yang dapat diadsorpsi oleh adsorben
Kata kunci : Abu Kelapa Sawit, Adsorben, Logam Besi, Air Asam Tambang

## PENDAHULUAN
Produksi CPO (Crude Palm Oil) di Indonesia meningkat dari 31 juta ton pada tahun 2015 menjadi 42,9 juta ton pada tahun 2018 dan diperkirakan akan menjadi 49,1 juta ton di tahun 2020. Dihasilkan 3% berat palm kernel cake, 11% berat sabut sawit, 6% berat cangkang, dan 21% tandan kosong sawit (TKS) untuk tiap satuan massa tandan buah segar. Pada Pabrik Kelapa Sawit (PKS), sabut (fiber) dan cangkang kelapa sawit digunakan sebagai bahan bakar boiler, dimana dihasilkan sekitar 3-5 ton/minggu kerak boiler. Sekitar 85% fiber dan 15% cangkang kelapa sawit dan TKS digunakan sebagai bahan bakar boiler untuk menghasilkan steam. Diperkirakan sekitar 5% dari
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
70
bahan  bakar  boiler  tersebut  tidak  terbakar  dengan  sempurna  dan  menghasilkan  abu  sehingga menjadi limbah yang belum dimaksimalkan penggunaannya (Fauzi, 2012).
Pengolahan atau pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit di Indonesia sendiri pun saat ini masih sangat terbatas. Biasanya tandan kosong akan dibakar pada incenerator hingga berubah menjadi abu. Biasanya abu tersebut akan dikumpulkan pada suatu tempat dan tidak dilakukan pengolahan lebih lanjut (Hudori, 2008). Pada lokasi penelitian yaitu PT Angso Duo Sawit diperkirakan jumlah abu incenerator yang dihasilkan ialah ± 28 ton per bulan (PT ADS, 2023). Febrina (2015) dalam penelitiannya menyatakan bahwa abu memiliki konsentrasi pH yang cukup tinggi yaitu 12,5. Abu dalam jumlah banyak akan mempengaruhi konsentrasi pH tanah atau air tanah yang pada akhirnya akan memberikan dampak buruk bagi lingkungan jika dibiarkan secara terus menerus. Kandungan yang dimiliki oleh abu dapat dimaksimalkan dengan mengkonversinya menjadi produk dengan nilai ekonomi yang tinggi yaitu sebagai adsorben.
Kandungan utama pada limbah POFA adalah SiO2, Al2O3, dan Fe2O3. Kondisi silika dan alumina dalam limbah POFA yang cukup besar memungkinkan limbah POFA digunakan sebagai adsorben yang potensial. Dengan besarnya kadar kedua komponen tersebut dalam limbah POFA berarti banyak pusat-pusat aktif dari permukaan padatan yang dapat berinteraksi dengan adsorbat (Telaumbauna,  2017).  Penggunaan  limbah  POFA  sebagai  adsorben  sudah  banyak  dilakukan, diantaranya Najmia, dkk (2021) membuat limbah POFA sebagai adsorben penurunan kadar Besi (Fe), Mangan (Mn) dan kondisi pH dengan memvariasikan suhu aktivasi dari limbah POFA. Viena (2020) telah melakukan penelitian pemberian arang aktif cangkang kelapa sawit dengan aktivasi H3PO4 berpengaruh nyata terhadap perubahan kondisi logam berat Fe dan Mn serta pH air sumur. Pembakaran  cangkang  dan  serat  buah  menghasilkan  kerak  yang  keras  berwarna  putih  keabuan akibat pembakaran dengan suhu yang tinggi dengan kandungan silika 89,9105% sehingga sangat potensial untuk dimanfaatkan. Sementara itu, tandan kosong memiliki bahan lignoselulosa sebesar 55-60%  berat  kering  yang  memiliki  kemampuan  mengadsorpsi  polutan  karena  TKKS mengandung gugus aktif –OH dan –COOH.
Dilain sisi, salah satu dampak negatif dari proses penambangan batu bara adalah timbulnya air asam tambang. Air asam tambang (AAT) merupakan residu yang berasal dari sisa pengolahan bijih setelah target mineral utama dipisahkan. Air asam tambang merupakan air ber-pH rendah (pH<5) yang mengandung berbagai logam terlarut seperti besi (Fe) serta senyawa sulfat lainnya. Secara  mineralogi  air  asam  tambang  terdiri  atas  mineral  seperti  silika,  silikat  besi,  mangan, magnesium, natrium, kalium, dan sulfida. Selanjutnya mineral mineral tersebut dapat mengalami oksidasi (terutama oksidasi pirit) sehingga membentuk garam-garam yang bersifat asam dengan pH 2,8-3,4 (Najmia dkk, 2021; Gemilar, 2022).
Ion  besi  (Fe)  bervalensi  dua  umumnya  terdapat  dalam  air  tanah  secara  bersamaan.  Fe dalam air dapat menyebabkan kekeruhan, korosi, kesadahan. Logam tersebut dapat menimbulkan dampak berupa terjadinya pencemaran lingkungan, komposisi atau kandungan air di daerah yang terkena air asam tambang dapat mengurangi kesuburan tanah, mengganggu kesehatan masyarakat sekitarnya, dan dapat mengakibatkan korosi pada peralatan tambang (Febrina, 2015). Teknologi yang umum digunakan untuk menyisihkan Fe meliputi teknologi membran, adsorpsi, pertukaran ion, dan presipitasi. Adsorpsi merupakan salah satu proses pengolahan air yang efektif dan sering digunakan untuk menghilangkan logam berat.
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
Berdasarkan  latar  belakang  di  atas,  maka  penulis  tertarik  untuk  melakukan  penelitian terkait dengan judul “Analisis Pemanfaatan Limbah Abu Kelapa Sawit sebagai Adsroben dalam Menurunkan Kadar Logam Fe Pada Air Asam Tambang”

## METODE

## a. Pengambilan Sampel
Pengambilan  sampel  dilakukan  dengan  menggunakan  teknik  grab  sampling  atau  sesaat (SNI 6989.59:2008) dengan tahapan sebagai berikut:
1. Sampel air asam tambang diambil langsung dari area pertambangan batubara. Sample air asam tambang diambil dari settling pond kolam 1 PT X, abu kelapa sawit diambil dari PT Angso Duo Sawit, Desa Tanjung Pauh KM 32, Mestong, Muaro Jambi.
2. Pengambilan  sampel  pada  penelitian  ini  dilakukan  dengan  gayung  bertangkai  lalu dituangkan ke dalam wadah.

## b. Persiapan dan Aktivasi Abu POFA
Adapun POFA yang digunakan sebagai adsorben dalam penelitian ini adalah POFA hasil pembakaran tankos dari incenerator serta hasil pembakaran cangkang dan fiber dari boiler pabrik kelapa  sawit  di  PT  Angso  Duo  Sawit  yang  terletak  di  Desa  Tanjung  Pauh  KM  32  Kecamatan Mestong Kabuoaten Muaro Jambi. Sebelum melakukan eksperimen, dipersiapkan terlebih dahulu adsorben POFA. Aktivasi POFA dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:
1. Abu POFA terlebih dahulu dicuci menggunakan aquades.
2. Selanjutnya memasukkan abu POFA ke dalam oven dengan suhu 115°C selama 3 jam untuk menghilangkan kadar kandungan air setelah pencucian.
3. Abu yang sudah kering kemudian diayak dengan ukuran 150 mesh untuk mendapatkan ukuran yang seragam.
4. Selanjutnya  abu  POFA  ditimbang  sebanyak  10  gr  lalu  dimasukkan  ke  dalam  gelas piala kemudian diaktivasi dengan direndam ke dalam larutan pengaktif berupa NH 4 Cl 0,1 M 30 ml selama 24 jam.
5. Selanjutnya  abu  tankos  dicuci  kembali  dengan  aquades  agar  menghilangkan  sisa NH4CL yang masih tersisa setelah proses perendaman.
6. Abu  kemudian  ditiriskan  dengan  menggunakan  kertas  saring  dengan  tujuan memisahkan abu POFA dengan larutan.
7. Abu POFA kemudian dikeringkan kembali ke dalam oven selama 115 °C selama 3 jam.
8. Abu POFA siap digunakan untuk prosedur adsorpsi

## Analisis Adsorpsi
Dalam penelitian ini dilakukan sistem adsorpsi secara batch yakni dengan mencampurkan adsorben ke dalam sampel pengujian dengan jumlah yang sudah ditentukan (2,5 g, 5 g dan 10 g). kemudian diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm. Untuk tiap-tiap variasi adsorben dilakukan variasi waktu pH yaitu 5,7 dan 9. Adapun langkah-langkah eksperimen tersebut adalah sebagai berikut:
1. Dimasukkan sampel air asam tambang ke dalam beaker glass.
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA
Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
2. Ditambahkan adsorben yang telah diaktivasi ke dalam masing-masing glass sebanyak 0g (sebagai kontrol kondisi awal), 2,5 g, 5g dan 10 g secara berurut.
3. Kemudian dilakukan  waktu pengadukan 30 menit untuk setiap 2,5g, 5 g dan 10 g jumlah adsorben.
4. Selanjutnya sampel didiamkan selama tiga jam hingga padatan dari adsorben terendapkan.
5. Setelah 3 jam larutan adsorpsi di saring menggunakan kertas saring Kemudian dilakukan analisa parameter logam Fe

## Analisis Logam Fe
Analisis uji Fe pada penelitian ini digunakan acuan SNI 6989:4:2009 Cara uji besi (Fe) secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) dengan ketentuan sebagai berikut:
1. Persiapan pengujian
- Persiapan contoh uji besi terlarut
- Persiapan contoh uji besi total
- Pembuatan larutan induk logam besi 100 mg Fe/l
- Pembuatan larutan baku logam
- Pembuatan larutan baku logam besi
2. Pembuatan kurva kalibrasi dan persiapan contoh uji
- Pembuatan kurva kalibrasi
- Pengukuran contoh uji
Uji kadar besi dengan tahapan mengaspirasikan contoh uji ke dalam SSA-nyala lalu ukur serapannya pada panjang gelombang 248,3 nm. Bila diperlukan, lakukan pengenceran, kemudian catat hasil pengukuran. Perhitungan
Kadar logam besi (Fe) Fe (mg/l) = C × fp Keterangan: C = kadar yang didapat hasil pengukuran (mg/l) fp = faktor pengenceran

## Teknik Analisis Data
Untuk menganalisis tujuan pada penelitian ini digunakan metode analisis data yaitu dengan menentukan apakah Limbah abu POFA dapat efektif dijadikan sebgai adsorben logam Fe pada air asam  tambang  dan  mengetahui  efektifitas  penyerapan  adsorben  yang  telah  diaktivasi  melalui pengujian di laboratorium dapat ditentukan dengan rumus:
Qe=((Co-Ce))/W × V Keterangan: Qe = Kapasitas adsorpsi (mg/g) Co = Kandungan awal polutan (mg/L) Ce = Kandungan akhir polutan (mg/L) W = massa adsorben (g) V = volume sampel yang digunakan (L)
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
73
Model  adsorpsi  Isoterm  diklorometana  pada  permukaan  granular  karbon  aktif  dapat diketahui  dengan  cara  mengaplikasikan  persamaan  Langmuir  dan  Freundlich.  Persamaan Langmuir dituliskan sebagai berikut:
Ce/qe=  1/(qe.KL)+Ce/qm Sedangkan persamaan Freundlich ditulis sebagai berikut: x/m=K. 〖 Ce 〗 ^(1/n) atau
Bila  Isoterm  mengikuti  metode  Langmuir  maka  dibuat  plot  antara  Ce/qe  dengan  Ce memberikan hasil yang linier. Sedangkan bila mengikuti model Freundlich maka plot antara qe dengan log Ce menghasilkan hasil yang linier.
Keterangan: Ce = konsentrasi kesetimbangan analit dalam larutan (mg/L) qe = kapasitas adsorpsi pada saat kesetimbangan (mg/g) KL = kapasitas adsorpsi Langmuir (L/mg) qm = kapasitas adsorpsi maksimum (mg/g) KF = konstanta Freundlich (mg/g) (L/mg)1/n 1/n = faktor heterogenitas

## HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL
Analisis penggunaan abu limbah POFA dapat dilihat kemampuan antara limbah abu boiler dan abu insenerator pada Tabel 4.2 di bawah ini. Dapat dilihat bahwa abu boiler lebih baik sebagai adsorben % removal rata sebesar 98,261% pada pH 5, 98,198% pada pH 7 dan 94,498% pada pH 9 sedangkan pada abu insenerator persen removal rata 68,841% pada pH 5, 97,297% pada pH 7 dan 92,557%  pada pH 9. Maka dari hasil analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa abu boiler lebih baik dibandingkan abu incenerator dalam mengadsorpsi logam Fe pada Air Asam Tambang (AAT). Hal ini dikarenakan kandungan silika 89,9105% pada abu boiler sehingga sangat potensial untuk  digunakan  pada  proses  adsorpsi  (Sandi,  2014).  Setelah  melakukan  analisa  perhitungan terhadap sampel air limbah Air Asam Tambang (AAT) maka didapatkan hasil kapasitas adsorpsi logam Fe yang disajikan pada Tabel 1 di bawah ini:
Tabel 1. Kemampuan adsorpsi logam Fe pada limbah Air Asam Tambang (AAT)
Adsorb en Kod e Sam pel p H Massa Adsor ben (pH) Wak tu Kont ak (me nit) Konsentra si awal  Fe (mg/L) Konsentras i Akhir  Fe (mg/L) Terads orpsi % Remov al % Removal rata Abu Boiler B1.5 5 2,5 180 0,0230 0,0006 0,0224  97,39 98,261 B2.5 5 0,0230 0,0004 0,0226  98,26 B3.5 10 0,0230 0,0002 0,0228  99,13 B4.7  7  2,5 0,0148 0,0004 0,0144  97,30 98,198
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA
Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063 74
Adsorb en Kod e Sam pel p H Massa Adsor ben (pH) Wak tu Kont ak (me nit) Konsentra si awal  Fe (mg/L) Konsentras i Akhir  Fe (mg/L) Terads orpsi % Remov al % Removal rata B5.7 5 0,0148 0,0002 0,0146  98,65 B6.7 10 0,0148 0,0002 0,0146  98,65 B7.9 9 2,5 0,0103 0,0008 0,0095  92,23 94,498 B8.9 5 0,0103 0,0006 0,0097  94,17 B9.9 10 0,0103 0,0003 0,0100  97,09 Abu Incener ator I1.5 5 2,5 0,0230 0,0079 0,0151  65,65 68,841 I2.5 5 0,0230 0,0069 0,0161  70,00 I3.5 10 0,0230 0,0067 0,0163  70,87 I4.7 7 2,5 0,0148 0,0006 0,0142  95,95 97,297 I5.7 5 0,0148 0,0004 0,0144  97,30 I6.7 10 0,0148 0,0002 0,0146  98,65 I7.9 9 2,5 0,0103 0,0012 0,0091  88,35 92,557 I8.9 5 0,0103 0,0006 0,0097  94,17 I9.9 10 0,0103 0,0005 0,0098  95,15
*)Sumber : Laboratorium BSIP-KAN Jambi, 2023
Dari  hasil  pengujian  parameter  awal  pada  limbah  Air  Asam  Tambang  (AAT)  tersebut menunjukkan bahwa kondisi awal limbah memiliki nilai pH dan  Fe yang tidak melebihi baku mutu yang telah ditetapkan pada Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Kehutanan RI No.05 Tahun 2022. Dalam penelitian ini dilakukan pengolahan limbah penatu dengan menggunakan adsorben POFA yang sudah diaktivasi sebelumnya dengan variasi massa adsorben yaitu 2,5 g5 g dan 10 g untuk mengetahui pengaruh penambahan massa terhadap nilai parameter pH dan Fe pada limbah Air Asam Tambang (AAT). Menurut Anggraini (2017) massaAZ adsorben adalah salah satu faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi.
Dari Tabel 4.2 di atas dapat dilihat bahwa terjadi penurunan konsentrasi logam Fe pada limbah Air Asam Tambang (AAT). Hal tersebut menunjukkan bahwa adsorben POFA memiliki kemampuan menurunkan logam Fe pada limbah Air Asam Tambang (AAT). Untuk mengetahui persentase kemampuan adsorben dalam mengadsorpsi adsorbat, maka perlu diketahui persentase penghilangan  adsorbat.  Persentase  removal  adsorpsi  adsorben  POFA  memiliki  nilai  yang bervariasi. Didapatkan kapasitas adsorpsi paling tinggi adalah pada variasi massa adsorben 10 gr.
Hasil analisis kadar logam Fe dalam air asam tambang dengan perlakuan jumlah dosis abu boiler kelapa sawit dengan waktu pengujian yang berbeda tidak menunjukkan perubahan dari hasil pengujian  awal  sebelum  perlakuan.  Hasil  analisis  yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa  kadar logam Fe sangat kecil dan tidak terdeteksi oleh AAS (<0,1 mg/L). Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa tidak ada penurunan kadar Fe di dalam AAT setelah perlakuan yang dapat kita lihat pada Tabel 4.2. Hasil penelitian Susana et al., (2021) menunjukkan bahwa perlakuan menggunakan abu
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA
Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
75
boiler  kelapa  sawit  dapat  menurunkan  kandungan  Fe  di  dalam  air  sumur  bor  dari  13,39  mg/L menjadi 0,25 mg/L.

## Analisis Model Isotherm Adsorpsi
Tujuan menggunakan Isoterm Langmuir dan Freundlich dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan persamaan kesetimbangan yang dapat digunakan untuk mengetahui seberapa besar massa adsorbat yang dapat diadsorpsi oleh adsorben. Isoterm Langmuir digunakan dengan asumsi bahwa lapisan yang terbentuk adalah lapisan monolayer yang ikatan adsorben dengan adsorbatnya cukup  kuat  karena  terbentuknya  suatu  ikatan  kimia  sedangkan  Isoterm  freundlich  digunakan dengan asumsi bahwa lapisan multilayer yang ikatan antara adsorben dengan adsorbatnya terjadi karena gaya Van Der Waals sehingga ikatannya tidak terlalu kuat. Untuk mengetahui persamaan Isoterm yang akan digunakan dalam penentuan kapasitas adsorpsi adsorben terhadap logam Fe, maka  dilakukan  perhitungan  dan  pengolahan  data  dengan  menggunakan  masing-masing persamaan Isoterm, Kemudian akan dipilih persamaan yang akan menghasilkan garis regresi yang paling linear dengan konstanta regresi linear (R 2 ) yang terbesar (Restu, 2009).
Penentuan isoterm adsorpsi dilakukan untuk menentukan perfoma penyerapan atau model kesetimbangan yang digunakan untuk mempermudah dalam menganalisis karakterisktik isoterm berupa  kapasitas  dan  mekanisme  proses  biosorpsi.  Persamaan  isoterm  adsorpsi  yang  dibahas dalam percobaan ini adalah Langmuir dan Freundlich. Penentuan isoterm adsorpsi yang sesuai dengan  percobaan  ini  dapat  dibuktikan  melalui  koefisien  korelasi  (R 2 )  yang  ditunjukkan  pada grafik linearisasi kedua model tersebut.
Untuk  mengetahui  angka  konstanta  regresi  linier  atau  (R 2 )  maka  terlebih  dahulu  harus diketahui nilai berikut ini:
m = massa Adsorben Ce = konsentrasi polutan setelah dimasukkan adsorben X = massa adsorben yang ter adsorpsi x/m = jumlah adsorbat dibagi massa adsorben
ln x/m  = nilai ln dari jumlah adsorbat dibagi massa adsorben ln Ce  = nilai ln dari polutan yang tersisa 1/(1x/m)= nilai jumlah dari satu dibagi nilai x/m
1/Ce  = nilai jumlah dari satu dibagi polutan yang tersisa
Nilai dari masing-masing unsur tersebut diambil dari waktu optimum parameter Fe. Berdasarkan hasil analisis data maka diperoleh grafik perbandingan Isoterm adsorpsi Langmuir dan Isoterm adsorpsi Freundlich dengan menggunakan bantuan Microsoft Excel untuk melihat nilai konstanta regresi linier atau (R 2 ) yang dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2 berikut ini.
Tujuan menggunakan Isoterm Langmuir dan Freundlich dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan persamaan kesetimbangan yang dapat digunakan untuk mengetahui seberapa besar massa adsorbat yang dapat diadsorpsi oleh adsorben. Isoterm Langmuir digunakan dengan asumsi bahwa lapisan yang terbentuk adalah lapisan monolayer yang ikatan adsorben dengan adsorbatnya cukup  kuat  karena  terbentuknya  suatu  ikatan  kimia  sedangkan  Isoterm  freundlich  digunakan dengan asumsi bahwa lapisan multilayer yang ikatan antara adsorben dengan adsorbatnya terjadi karena gaya Van Der Waals sehingga ikatannya tidak terlalu kuat. Untuk mengetahui persamaan Isoterm yang akan digunakan dalam penentuan kapasitas adsorpsi adsorben terhadap logam Fe,
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
76
maka  dilakukan  perhitungan  dan  pengolahan  data  dengan  menggunakan  masing-masing persamaan Isoterm, Kemudian akan dipilih persamaan yang akan menghasilkan garis regresi yang paling linear dengan konstanta regresi linear (R2) yang terbesar (Restu, 2009).
Penentuan  isoterm  adsorpsi  dilakukan  untuk  menentukan  perfoma  penyerapan  atau  model kesetimbangan yang digunakan untuk mempermudah dalam menganalisis karakterisktik isoterm berupa  kapasitas  dan  mekanisme  proses  biosorpsi.  Persamaan  isoterm  adsorpsi  yang  dibahas dalam percobaan ini adalah Langmuir dan Freundlich. Penentuan isoterm adsorpsi yang sesuai dengan  percobaan  ini  dapat  dibuktikan  melalui  koefisien  korelasi  (R2)  yang  ditunjukkan  pada grafik linearisasi kedua model tersebut.
Untuk mengetahui angka konstanta regresi linier atau (R2) maka terlebih dahulu harus diketahui nilai berikut ini:
m = massa Adsorben Ce = konsentrasi polutan setelah dimasukkan adsorben X = massa adsorben yang ter adsorpsi x/m = jumlah adsorbat dibagi massa adsorben ln x/m  = nilai ln dari jumlah adsorbat dibagi massa adsorben ln Ce  = nilai ln dari polutan yang tersisa 1/(1x/m)= nilai jumlah dari satu dibagi nilai x/m 1/Ce  = nilai jumlah dari satu dibagi polutan yang tersisa Nilai dari masing-masing unsur tersebut diambil dari waktu optimum parameter Fe. Berdasarkan hasil analisis data maka diperoleh grafik perbandingan Isoterm adsorpsi Langmuir dan Isoterm adsorpsi Freundlich dengan menggunakan bantuan Microsoft Excel untuk melihat nilai konstanta regresi linier atau (R2) yang dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2 berikut ini.
Gambar 1. Kurva Isoterm Freundlich
*)Sumber: Data primer dioleh, 2023 y = 0,1353x - 2,7313 R² = 0,0645 -4,0000 -3,5000 -3,0000 -2,5000 -2,0000 -1,5000 -1,0000 -0,5000 0,0000 -4,0000 -3,0000 -2,0000
-1,0000 0,0000
log qe log Ce
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063 77

## Gambar 2. Kurva Isoterm Langmuir
*)Sumber : Data primer diolah, 2023
Berdasarkan gambar dari hasil perhitungan tersebut dapat kita lihat bahwa adsorpsi pada parameter Fe menggunakan POFA mengikuti persamaan Isoterm Langmuir. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai regresi R 2 pada Isoterm Langmuir yang lebih tinggi dibandingkan nilai R 2 pada Isoterm Freundlich. Dari gambar tersebut terlihat bahwa untuk nilai R 2 pada parameter Fe adalah 0,0645  dan  0,6938.  Nilai  tersebut  menunjukkan  bahwa  penelitian  ini  cenderung  mengikuti persamaan  Isoterm  Langmuir  yang  menyatakan  bahwa  reaksi  adsorpsi  terjadi  pada  lapisan adsorbat terjadi secara multilayer yang ikatan antara adsorben dengan adsorbatnya terjadi karena gaya Van Der Waals sehingga ikatannya tidak terlalu kuat dan untuk kapasitas adsorpsi. Hal ini tidak  sejalan  dengan  penelitian  Gobel,  dkk  (2018),  berdasarkan  persamaan  isotherm  Langmuir menunjukkan nilai korelasi (R²) adalah 0,0926, sedangkan isotherm Freundlich yang menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi maksimum logam Fe sebesar 4,938 mg/g dengan koefisien korelasi (R²) adalah 0,2317 maka hasil analisis mengikuti model adsorpsi isotherm Freundlich.
Berdasarkan hasil perhitungan rata-rata nilai kesalahan relatif (ARE) Isotherm pada Tabel 4.5  dan  Tabel  4.6  menunjukkan  nilai  ARE  Isotherm  Freundlich  sebesar  55,687  dan  Isotherm Langmuir  menujukkan  nilai  ARE  sebesar  47,269.  Hasil  perhitungan  kesalahan  relatif  tersebut menunjukkan nilai kesalahan yang lebih kecil ialah Isotherm Langmuir. Dengan ini menunjukkan bahwa Isotherm Langmuir dianggap lebih baik untuk mengetahui seberapa besar massa adsorbat yang  dapat  diadsorpsi  oleh  adsorben  karena  memiliki  nilai  rata-rata  kesalahan  lebih  kecil dibandingkan dengan Isotherm Freundlich.
Dapat ditarik kesimpulan bahwa nilai koefisien korelasi (R 2 ) yang diperoleh pada adsorpsi air  asam  tambang  dari  kedua  jenis  adsorben  lebih  mengikuti  model  isoterm  Langmuir,  hal  ini dibuktikan  dengan  nilai  koefisien  korelasi  (R 2 )  lebih  besar  dibandingkan  dengan  model Freundlich. Sehingga dapat diasumsikan bahwa adsorpsi pada adsorbat air asam tambang yang terjadi pada permukaan adsorben bersifat homogen dan adsorbat teradsopsi dalam bentuk tunggal (monolayer). Hal ini memungkinkan adsorpsi berlangsung secara kimiawi karena secara normal bahan yang teradsorpsi membentuk lapisan diatas permukaan berupa molekul-molekul yang tidak dapat bergerak dengan bebas dari permukaan satu kepermukaan lainnya. Sehingga ikatan yang terjadi membentuk lapisan adsorpsi tunggal pada permukaan adsorben (monolayer) (Salmariza Sy, dkk, 2016).
Asumsi pada isotherm Langmuir yaitu molekul yang teradsorpsi tidak berinteraksi, terjadi melalui mekanisme yang sama dan pada adsorpsi maksimum monolayer akan terbentuk.
y = 1324x + 0,2067 R² = 0,6938 0,0000 5,0000 10,0000 15,0000 20,0000 0,0000 0,0050 0,0100 Ce/qe Ce
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063
Isotherm Langmuir ini menggambarkan proses kemisorpsi, terjadi ikatan kimia antara adsorben dan adsorbat (Sembodo, 2006). Permukaan adsorben bersifat homogen, sehingga energi adsorpsi konstan pada seluruh bagian, tiap atom teradsorpsi pada lokasi tertentu di permukaan adsorben juga tiap bagian permukaan hanya dapat menampung satu molekul atau atom (Ruthven, 1984).

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  analisis  yang  telah  dilakukan  mengenai  kemampuan adsorben POFA dalam menetralkan pH dan menurunkan logam Fe maka dapat diambil kesimpulan yaitu:
1. Abu  boiler  lebih  baik  dalam  mengadsorpsi  AAT  dengan  persen  removal  rata  lebih  tinggi dibandingkan abu insenerator. Semakin besar massa adsorben POFA baik abu boiler maupun abu  insenerator  memiliki  kemampuan  menurunkan  logam  Fe  karena  persentase  removal semakin besar.
2. pH terbaik untuk perlakuan adsoprsi ialah pada pH 7 yaitu pH netral. Dari data tersebut dapat diambil  kesimpulan  bahwa  dari  3  variasi  massa  adsorben  yang  digunakan  didapatkan  masa yang  paling  optimal  adalah  10  g  dengan  nilai  pH  7.  Artinya  dengan  penambahan  massa adsorben POFA mampu menurunkan kadar logam Fe pada Air Asam Tambang (AAT).
3. Nilai regresi R 2 pada Isoterm Langmuir yang lebih tinggi dibandingkan nilai R 2 pada Isoterm Freundlich,  maka  Isotherm  Langmuir  dianggap  lebih  baik  untuk  mengetahui  seberapa  besar massa adsorbat yang dapat diadsorpsi oleh adsorbe..

## DAFTAR PUSTAKA
Anggraini, S,. (2017) Efektivitas Abu Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Menurunkan BOD dan COD  dari  Limbah  Cair  Pabrik  Kelapa  Sawit  Padang  Tualang  Tahun  2017.  Universitas Sumatera Utara, Medan.
Badan Informasi Geospasial. (2022). Peta Provinsi Jambi. https://tanahair.indonesia.go.id/portal- web
Badan  Standarisasi  Nasional.  (2008).  SNI  6989-59-2008  tentang  Pengambilan  Sampel  Air Limbah. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional
_______________________. (2009). SNI 6989:4:2009 Cara uji besi (Fe) secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA). Jakarta: Badan Standarisasi Nasional
Bledzki,  A.K.,  A.  A.  Mamun,  dan  J.  Volk.  (2010).  Barly  Husk  and  Coconut  Shell  Reinfood Polypropylene Composites: The Effect of Fibre Physical, Chemical and Surface Properties. Journal Composites Science and Technology 70: 840- 946
Damanhuri,  E.,  (2008).  Pengelolaan  Sampah.  Diktat  Kuliah  Tl-3104,  Program  Studi  Teknik Lingkungan  Fakultas  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan  Institut  Teknologi  Bandung,  Jawa Barat.
Fauzi Y,. (2012). Kelapa Sawit, Budidaya Pemanfaatan Hasil dan Limbah Serta Analisis Usaha dan Pemasaran. Surabaya: Penebar Swadaya
Febrina, Laila, Astrid Ayuna. (2015). Studi Penurunan Kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn) Dalam Air  Tanah  Menggunakan  Saringan  Keramik.  Jurusan  Teknik  Lingkungan,  Universitas Sahid, Jakarta Volume 7 No.1 Januari 2015 ISSN: 2085-1669 e-ISSN:2460-0288.
Ó 2023 Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Jambi Citation: Mohd Hilal. (2023). Studi Isotherm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat Fe (II) Menggunakan Abu POFA
Teraktivasi Jurnal Pembangunan Berkelanjutan, 6(2); 69-79 doi : 10.22437/jpb.v6i2.31063 79
Gemilar, Ihsan. (2021). Pemanfaatan Limbah Abu Boiler Kelapa Sawit Terhadap Perubahan Nilai Dan Kadar Logam (Fe, Mn) Pada Air Asam Tambang
Gobel,  A.P,  Edy  N,  Wawong  D.R.  (2018).  Efektifitas  Pemanfaatan  Fly  Ash  Batubara  Sebagai Adsorben  Dalam  Menetralisir  Air  Asam  Tambang  Pada  Settling  Pond  Penambangan Banko PT. Bukit Asam (Persero), Tbk. Jurnal Mineral, Energi dan Lingkungan Jurusan Teknik  Pertambangan,  Program  Studi  Magister  Teknik  Pertambangan  UPN  Veteran Yogyakarta. Vol 2, No.1 2018 p. 1 – 11 ISSN: 2549-564X
Latupeirissa, J.M.F.J.D.P., Tanasale E.G., Fransina A.N. (2022). Synthesis and Characterization of  Chitosan-Citrate  Microparticle  Using  Ionic  Gelation  Methods.  Indo.  J.  Chem.  Res., 10(1), 1-7.
Manikam,  Mohan  Kumar,  Azhar  Abdul  Halim,  and  Marlia  Mohd  Hanafiah.(2019).  Pollutants
Removal  From  Sewage  Wastewater  Using  Palm  Oil  Fuel  Ash.  AIP  Conference Proceedings Volume 2111, Issue 110.1063/1.5111270.https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.511127
Metcalf  and  Eddy.  (2004).  Wastewater  Engineering  Treatment  and  Reuse.  McGraw-Hill,  New York. M. P. Brown and K. Austin, Appl. Phys. Letters 85, 2503–2504 Fourth Edition Muhammadin. (2017). Studi Pemanfaatan Limbah Padat Kelapa Sawit. Konversi, 3(2), 57-66. Nandiyanto,  A.B.D.  (2020).  Isotherm  Adsorption  of  Carbon  Microparticles  Prepared  from Pumpkin (Cucurbita maxima) Seeds Using Two-Parameter Monolayer Adsorption Models and Equations. Moroccan Journal of Chemistry, 745-761.
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. (2022). Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan  Kehutanan  RI  Nomor  05  Tahun  2022  tentang  Pengolahan  Air  Limbah  Bagi  Usaha dan/atau Kegiatan Pertambangan dengan Menggunakan Metode Lahan Basah Buatan.
Puspa, Ayu Nindya. (2018). Mengenal Air Asam Tambang. Teknik Lingkungan Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya: Surabaya
Ramadhani,  N.  I.,  Munasir.,  dan  Triwikantoro.  (2015).  Sintesis  dan  Karakteristik  Serbuk  SiO2 dengan Variasi pH dan Molaritas Berbahan Dasar Pasir Bancar, Tuban, Jurnal Sains dan Seni Pomits, 3, 15-17 .
Sawyer, Clair N., McCarty, Perry L. dan Parkin, & Gene F. (1994). Chemistry for Environmental Engineering, 4th edition, McGraw-Hill. New York.
Sugiyono.  (2017).  Metode  Penelitian  Kuantitatif,  Kualitatif  dan  R  &  D.  Bandung:  Alfabeta _______. (2013).  Statistika Untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta
Salmariza,  Sy,  dkk.  (2016).  Adsorbsi  Ion  Cr  (VI)  Menggunakan  Adsorben  dari  Limbah  Padat Lumpur  Aktif  Industri  Crumb  Rubber.  Vol.  6  No.4  Hal  :  135-145.  Baristand  Industri Padang.
Viena V, Bahagia, Afrizal F. (2020). Produksi Karbon Aktif dari Cangkang Sawit dan Aplikasinya Pada Penyerapan Zat Besi, Mangan dan pH Air Sumur.